船用低速智能柴油機(jī)工作過(guò)程建模與仿真研究.pdf

1、智能柴油機(jī)在商船上得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,建立能準(zhǔn)確反映智能柴油機(jī)動(dòng)力裝置穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能的數(shù)學(xué)模型對(duì)動(dòng)力裝置的控制、仿真和性能分析都有著重要意義。
　　 本文以Wartsila7RT-flex60C型柴油機(jī)作為建模仿真對(duì)象,開展了如下研究:
　　 (1)對(duì)現(xiàn)有容積法模型進(jìn)行改進(jìn),使工作過(guò)程劃分隨工況變化而引起的噴油正時(shí)、排氣正時(shí)變化而動(dòng)態(tài)變化,建立智能柴油機(jī)工作過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)工作過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,利用Matlab/

2、simulink仿真軟件建立工作過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真模型。動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的仿真結(jié)果與臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,仿真示功圖與實(shí)測(cè)示功圖基本重合,動(dòng)態(tài)變化過(guò)程符合實(shí)際情況,計(jì)算速度滿足實(shí)時(shí)仿真的要求。
　　 (2)對(duì)Wartsila7RT-flex60C電控柴油機(jī)燃油共軌系統(tǒng)分析,建立數(shù)學(xué)模型。利用Matlab/simulink仿真軟件建立燃油共軌系統(tǒng)仿真模型,分析改變?nèi)加蛙墘毫?、噴油正時(shí)、共軌閥結(jié)構(gòu)參數(shù)以及伺服油軌控制閥結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)柴油機(jī)燃油噴射

3、過(guò)程的影響;與智能柴油機(jī)工作過(guò)程仿真模型進(jìn)行聯(lián)合仿真。通過(guò)聯(lián)合仿真得到了典型工況下燃油共軌系統(tǒng)燃油軌壓力曲線和噴嘴腔壓力曲線,反應(yīng)了不同工況下軌壓波動(dòng)情況、噴油定時(shí)以及噴油時(shí)長(zhǎng),并通過(guò)仿真計(jì)算得到燃油軌工作壓力、噴油量和共軌管容積對(duì)軌壓力波動(dòng)的影響。仿真結(jié)果表明,所建燃油共軌系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型較為準(zhǔn)確,動(dòng)態(tài)變化過(guò)程符合實(shí)際情況。
　　 (3)將Web3D技術(shù)(VRML,技術(shù)、JAVA技術(shù)、動(dòng)畫腳本語(yǔ)言、媒體技術(shù))應(yīng)用于船用智能柴油機(jī)視

4、景仿真,建立了智能柴油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)及氣缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維視景模型。以C++語(yǔ)言為工具,開發(fā)接口和通信程序,實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)視景仿真模型與工作過(guò)程仿真模型、共軌系統(tǒng)仿真模型的動(dòng)態(tài)交互。該研究為開發(fā)網(wǎng)上發(fā)布、實(shí)時(shí)交互的智能柴油機(jī)虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　 柴油機(jī)建模與仿真是船舶動(dòng)力裝置研究的一個(gè)重要方面,文中利用改進(jìn)的容積法模型建立了7RT-flex60C型柴油機(jī)工作過(guò)程數(shù)學(xué)模型、燃油共軌系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并利用Matlab/simul